Метрична різьблення: розміри. Різьба метрична: ГОСТ

Загальновідомо, що різьбове ― одне з найпоширеніших роз'ємних сполук, що дозволяють проводити складально-розбіркові роботи без пошкодження цілісності конструкцій, машин і механізмів. Основою такого з'єднання служить нанесена на дві або більше поверхонь тіл обертання різьблення, яка, в основному, підрозділюється залежно від описаних нижче показників. Класифікація різьблень представлена в таблиці нижче.

Різьблення метричне

Гвинтова нарізка на або в матеріалі, що має профіль зуба у вигляді рівнобедреного трикутника, - це метрична різьблення, розміри її вимірюються в міліметрах. За формою поверхні нанесення ця різьблення є циліндричною, але може бути і конічною.

Остання найбільш популярна у використанні, особливо для таких засобів кріпака:

• болти;
• анкери;
• гвинти;
• метизи;
• шпильки;
• гайки та інше.

Гвинтова нарізка, нанесена на основу конічної форми, називається метричною конічною різьбою. Вона застосовується в місцях, що потребують швидкого стопорення сполук, без додаткової герметизації і з припиненням підтікання простим підтягуванням по осі. Використовується при пристрої пробок і з'єднань трубопроводів:

• олійних;
• нафтових;
• газових;
• водяних;
• повітряних.

Важливо знати, що конічна і циліндрична різьби мають однаковий профіль, що дозволяє свинчувати їх між собою. Метричні різьби класифікуються за розмірами, напрямом обертання, кроком і додатковими параметрами, які відображаються в маркуванні.

Розміри метричних різьб

Розкид величин діаметрів цієї різьблення в промисловості має діапазон від 0,25 до 600 мм, причому при діаметрі понад 68 мм різьблення буде тільки дрібною, тоді як до цієї величини ― варіюється. Різьба з великим кроком застосовується в з'єднаннях, що знаходяться під великим і ударним навантаженням. Також цікаво те, що у великої різьблення крок завжди фіксований по відношенню до діаметру, на відміну від дрібного, який може змінюватися, що окремо і додатково вказується при маркуванні.

Наприклад, якщо в технічних документах або кресленнях у місцях з'єднання деталей зустрічається «М16», це означає, що під буквою М розуміється метрична різьба. Розміри зовнішнього діаметра витків ― 16 мм, і великий крок стандартної різьблення ― 2 мм, згідно з відомостями, вказаними в таблиці (різьблення другого ряду вказано в дужках). Отже, різьба метрична: основні розміри (ГОСТ 24705-2004).

Різьблення дрібного кроку

У маркуванні дрібний крок вказується після діаметру. Це виглядає так: «M16 0,5», де, як вже відомо, М ― метрична різьба. Розміри зовнішнього діаметру дорівнюють 16 мм, з величиною кроку ― 0,5 мм. Цікаво, що після діаметру в 2 мм різниця між різьбовим кроком стає суттєво помітною, призводячи до поділу. Причому вироби рівного діаметру мають кілька видів кроку дрібної різьблення, як у розглянутого в 16 мм:

• 1,5 мм;
• 1,0 мм;
• 0,75 мм;
• 0,5 мм.

Як приклад наводиться частина таблиці, що дозволяє зрозуміти і наочно оцінити діапазон дрібних різьблень, без урахування великого кроку, розглянутих раніше.

Різьба метрична: основні розміри (ГОСТ 24705-2004)

Параметри

У багатозахідних різьбах крок вказано окремо (в дужках), а на його місці вказується кількість заходів. Ось як цей та інші додаткові параметри вказуються при маркуванні:

• (P1) - де P - це крок в 1 мм, а витків - 3 (приклад: M42×3(P1));
• LH - ліва різьблення (приклад: M40×2LH);
• МК - метрична різьблення конічна (приклад: МК24х1,5);
• EG-M або GM, де G позначає різьбу на циліндричній основі дротяної вставки або фітингу (приклад: EPL 6-GM5);
• g, H, H - поле допусків, складає допуск середнього діаметру в поєднанні з діаметром виступу (приклад: М12-6g), а при різних допусках внутрішнього і зовнішнього діаметрів у маркуванні позначаються обидва допуски (приклад: М12-6g/8H).

Діаметри різьблення

Є показники, що вказуються у зведених таблицях, які важливо враховувати у випадках, коли розглядається метрична різьблення - розміри діаметрів:

• зовнішній (D і d);
• внутрішній (D_{1 і} d₁);
• середній (D_{2 і} d₂);
• внутрішній по дну западини (d₃).

При широкому застосуванні в різьбовому з'єднанні ковзної посадки велику важливість набув середній діаметр, причому у випадках рівності значень, найбільшого d₂ болту і найменшого D₂ гайки.

Великими літерами D позначаються показники діаметрів внутрішніх різьблень, а нанесених на зовнішню поверхню деталей позначаються маленькими літерами - d. Цифри вказують на місце розташування. Ступінь точності полів допуску класифікується буквеними символами: Е, F, G, H, d, е, f, g, h, і, як у діаметрах, на розташування вказує величина літери.

Співвідношення метричних і дюймових різьб

На відміну від європейських і близьких до них країн, де після правління Наполеона набула поширення метрична система, в країнах колишніх колоній Британії та її сателітах всі вимірювання відбуваються в імперській системі. У цій системі вимірювання різьб і їх сполук виробляються в дюймах.

Гвинтова нарізка, що має профіль зуба у вигляді рівнобедреного трикутника, з величиною кута вершини в 55 град. (в UTS-стандарті для США і Канади - 60 град.), називається дюймовою різьбою, її розміри задаються в дюймах, а крок - у кількості витків на один дюйм (1 «» = 24,5 мм). Такі кріпильні різьби виготовляються в діапазоні від 3/16 «», при позначенні вказується тільки зовнішній діаметр.

Розміри дюймових і метричних різьблень заміряються штангенциркулем, і якщо в разі метричної різьблення цього буде достатньо, то в дюймовій після вимірювання користуються спеціальною таблицею. При вимірюванні різьблень використовують спеціальні шаблони, але є і народний спосіб вимірювання кроку: якщо, обернувши аркушем паперу різьблення, кілька разів прокрутити виріб, на папері віддрукується слід, що дозволяє зробити замір лінійкою. При використанні як паперу зошитового аркуша в клітинку необхідність у лінійці відпадає - достатньо порахувати кількість позначок у 2 клітинках (1 см) і розділити на 10.

Розміри отворів

Отримання різьблення відбувається завдяки:

• холодного накочування роликами і головками;
• різання різцями, гребінками або фрезами;
• нарізання плашками або мітчиками;
• точного лиття;
• абразивній або електроерозійній обробці.

Для нарізання зовнішніх різьблень заготівлі надають циліндричну форму і знімають фаску, а під внутрішню звірять трохи менше, ніж необхідна різьблення метрична (розміри) отвір, але більше, ніж її внутрішній діаметр. Адже, визначаючи розміри отворів під метричну різьбу, необхідно враховувати, що при нарізці насічки всередині відбувається часткове видавлювання матеріалу, що згодом бере участь в утворенні різьбового профілю. Важливо рахуватися і з властивостями матеріалу, в якому проводиться згоріння, зменшуючи розмір зверла на 0,1 мм.

Розміри гайок з метричною різьбою

Гайка - одна зі складових частин кріпильних елементів, що має внутрішню різьбу. Вони різняться по висоті відносно діаметра і міцності, за призначенням і конфігурації. Найширше застосування мають гайки під ключ або шестигранні, ось їх перелік із зазначенням ГОСТів:

• ГОСТ 5915-70 - середніх розмірів;
• ГОСТ 15523-70 - висока;
• ГОСТ 22354-77 - підвищеної міцності;
• ГОСТ 5916-70 - низька гайка з поглибленням;
• ГОСТ 10605-94 - під діаметр різьблення понад 48 мм.

Існує чимало гайок і спеціального призначення, ось приклади деяких і їх ГОСТи:

• ковпачкового типу (шестигранна) - РТ 11860-85;
• для ручного завинчивания (гайки-барашки) - ГОСТ 3032-74;
• прорізні корончаті - РТ 5919-73;
• округлі зі шлицем - РТ 11871-88, ДСТУ 10657-80;
• кругла, з торцевими, радіальними отворами - РТ 6393-73;
• для такелажних робіт (рим-гайки) - ГОСТ 22355 (DIN580, DIN 582).

Найважливішим параметром з'єднань за допомогою різьблення є відповідність гайок і різьблення. Значення більш затребуваних різьблень з великим кроком вказані в таблиці нижче, де S - розмір під ключ, e - ширина гайки, а m - її висота.

Таблиця відповідності різьб і гайок (ДСТУ 5915-70 та ДСТУ 10605-94)

Стандарти

Основні різьбові розміри підпорядковуються ГОСТу 24705-2004, який модифікує стандарт - ІСО 724:1993 (міжнародна класифікація). Даний ГОСТ з 1 липня 2005 р. є державним стандартом РФ і враховує інтереси економіки ще 12 країн, що раніше входять до складу СРСР, які за нього проголосували. Під його дію підпадають розміри метричних різьблень ГОСТ 9150 широкого призначення, а також діаметри і кроки ДЕСТу 8724.

За нормами взаємозамінності справжній ГОСТ посилається на перераховані нижче міжнародні та національні системи стандартів:

• ГОСТ 8724 - 2002 (ISO 261 - 1998);
• ГОСТ 9150 - 2002 (ISO 68-1:1998);
• ГОСТ 11708 - 82;
• ГОСТ 16093 - 2004 (ISO 965-1:1998 і ISO 965-3:1998).

Цей ГОСТ закріплює всі основні розміри, можливі допуски, термінологію і формули обчислення діаметрів:

• D₂ = D - 2 x 3/8 H = D - 0,6495 P;
• d₂ = d - 2 x 3/8 H = d - 0,6495 P;
• D₁ = D - 2 x 5/8 H = D - 1,0825 P;
• d₁ = d - 2 x 5/8 H = d - 1,0825 P;
• d₃ = d - 2 17/24 H= d - 1,2267 P.

Важко уявити собі сучасне життя без машин і механізмів, ще важче уявити техніку без роз'ємних сполук, які забезпечує різьблення. Ефективність, відносна простота виготовлення і комфортне використання забезпечили різьбовим з'єднанням почесне місце у світовій історії.